中小学教育资源及组卷应用平台
水的组成
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于水的说法中,不正确的是
A.水能做反应物 B.蒸馏是净化水的一种方法
C.水由氢原子和氧原子构成 D.水能溶解许多物质
2.冰块能浮在水面上的事实说明( )
A.水有三态变化
B.冰的密度大于水
C.冰的密度小于水
D.冰和水是同一种物质的不同状态
3.水在通电时生成氢气和氧气,在此反应中,水、氢气和氧气的质量比为
A.1:2:3 B.2:1:3 C.1:8:9 D.9:1:8
4.下列实验操作中,正确的是
A.浓硫酸的稀释 B.氧气验满
C.氢气验纯 D.蒸发结晶
5.下列有关比较中,正确的是
A.Ca(OH)2的溶解度:20℃<60℃ B.溶液的pH:水<稀氨水
C.硬度:黄铜<纯铜 D.电解水生成的气体体积:H26.把含有CO2、CO、H2、N2的混合气体,依次通过足量的澄清石灰水和灼热的CuO,使它们充分反应后,再将反应后的气体冷却,最后得到的气体是 。
A.H2和N2 B.CO2和N2 C.CO2和CO D.H2O和N2
7.下列图像能正确表示对应叙述关系的是
A.向等质量的Zn、Fe中滴加等浓度等质量的稀盐酸
B.电解水生成氢气和氧气的质量与反应时间的关系
C.向氢氧化钠溶液中加水稀释
D.向一定量的稀硫酸和硫酸镁的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液
8.与水相关的叙述正确的是
A.自来水生产中用胆矾杀菌消毒
B.为防止水污染应禁止使用农药
C.电解水的化学方程式是2H2O2H2+O2
D.电解水产生的氢气和氧气的体积比为2:1
9.区别H2和CO,可采用的方法是( )
① 分别通到水中
② 分别点燃时,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
③ 分别将燃烧产物通入石灰水中
④ 分别与灼热的氧化铜反应并进一步检验生成物
A.②③④ B.②③ C.①②③④ D.③④
10.电解饱和食盐水可获得一种碱、最轻的气体和另一种气体,下列叙述不正确的是
A.反应物一定不是一种物质
B.“最轻的气体”是氢气
C.“碱”一定是氢氧化钠
D.“另一种气体”可能是O2
二、非选择题
11.现有下列物质:A.硫粉、B.氢气、C.红磷、D.铁丝、E.木炭。用序号填空:
(1)燃烧后集气瓶内壁产生少量水滴的是 ;
(2)不能在空气中燃烧、只能在纯氧中燃烧,燃烧时火星四射的是 ;
(3)燃烧时有火焰,并产生有害、有刺激性气味气体的是 ;
(4)燃烧能产生可使石灰水变浑浊的无色无味气体的是 。
12.为了保证长时间潜航,在潜水艇里要配备氧气再生装置,有以下几种制氧方法: ①加热高锰酸钾;②水氢气+氧气;③在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应:过氧化钠+二氧化碳=碳酸钠+氧气;④用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢。
(1)你认为最适合潜水艇里制氧气的方法是 ;(填序号)
(2)与其他方法相比,这种最适合的方法的优点是: 。(写一个优点即可)
13.水是生命之源,下面是某小组同学以“水”为主题展开的项目式学习活动。
【任务一】探究雨水
某天收集某市不同区域雨水样品并测定其pH,结果如图。
地区 A B C D
pH 4.93 5.62 5.46 6.01
(1)降雨属于酸雨的 区域(填序号)。
(2)酸雨会导致土壤酸化,农业上通常用 (填化学式)来改良酸性土壤。
【任务二】探究水的组成
步骤1:按图,装置中装满稀NaOH溶液,打开活塞,接通电源,一段时间后关闭电源,步骤2:分别取管a和管b电极附近的溶液,并测定溶液的pH。经测定:管a中溶液pH小于7,管b中溶液pH大于7,
(3)电解水反应的方程式为 。
(4)图中能表示电解时管b中水在电极端所发生变化的结果的是______(填字母序号)。
A. B. C.
14.根据所学知识回答:
(1)化学用语是国际通用语言,是学习化学的重要工具。按要求从氢气、氮气、氖气、水、二氧化碳、二氧化硫中选取合适的物质,将其化学式填写在下列横线上。
①最常用的溶剂 。
②具有可燃性的气体单质 。
③一种稀有气体 。
④造成空气污染的氧化物 。
(2)水是生命之源,水与人类的生产生活密切相关。
①液态水变成水蒸气的过程中,水分子本身大小 ;水分子运动速率 (填“增大”“减小”“不变”之一)。
②自来水厂通常用液氯进行消毒杀菌,杀菌过程中氯元素的化合价发生了改变。自来水用液氯消毒杀菌属于 (填“物理变化”“化学变化”之一)。
(3)坚持绿色发展,建设生态文明,关系人民福祉。保障公共安全,保护生态环境,共建美丽家园,公民责无旁贷。
①近期沈阳、大连等地,接连发生天然气(主要成分是甲烷)爆燃事故,造成人员巨大伤害、建筑物严重受损,警示大家注意燃气安全。请写出甲烷的化学式 。
②操场塑胶跑道质量不过关,会导致活动人员产生不良反应。目前,一种新型环保材料被广泛应用于铺设塑胶跑道等公共建筑工程,合成这种新型材料的主要原料中有二甲苯烷二异氰酸酯(分子式为C15H10N2O2),该物质的一个分子中含有 个原子。
③露天烧烤若管理不善,不仅会污染环境,而且还会危害人体生命健康。据研究,烧烤(烤焦)的肉类食物中,含有强致癌物苯并(a)芘(化学式为C20H12),其化学式量为 。
15.近代以来,科学家通过对水的生成和分解实验的研究认识了水的组成。
(1)1781年,卡文迪许把“易燃空气”与纯氧混合后于密闭容器中引燃得到水。1782年,拉瓦锡在前人的基础上,用图1所示装置进一步研究水的组成。他将收集到的水置于容器A中加热,使水蒸气通过红热的空心铁管(EF),在出口处(K)收集全部生成的气体;冷却至室温,测得铁管质量增加。注:拉瓦锡实验中铁管内发生的反应:
①通过拉瓦锡的实验,可以得出有关水的结论是 (填字母)。
a.水由氢、氧两种元素组成
b.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
②后经证实铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,写出该反应的化学方程式: 。
③拉瓦锡测得铁管增加的质量大于所收集到氢气质量的8倍,其原因可能是 。
(2)1800年,尼克尔森通过电解法进行水的分解实验,所得氧气和氢气的体积之比约为1:2。在科学史的启示下,兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液,用图2所示装置进行电解水实验。
①兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液目的是 。
②实验发现,相同时间内,管a与管b中收集到的气体体积之比均小于1:2。小组同学查阅资料后得知,电解过程中石墨会与氧气反应生成CO2从而消耗部分氧气。还可能的原因是 。(写出一条即可)
③兴趣小组用Ca(OH)2溶液代替NaOH溶液再次进行图2实验,发现a管电极处Ca(OH)2溶液变浑浊,请你分析溶液变浑浊的3个原因: 。
16.通过化学实验可以认识物质的组成、性质与制取.
研究常见物质组成.
(1)A实验是用白磷测量空气中氧气含量,若未恢复至室温,则测量结果会 (填偏大、偏小或不变)。
(2)B实验过程中,a管产生的气体是 ,该反应化学方程式是 ;根据两极生成的气体确定了水是由 组成的,得出此结论的理论依据是 ,该过程中不变的微粒是 。
研究气体的制取、性质和收集
根据下列实验装置图,回答问题:
(1)写出标有序号的仪器名称:① ,② ;
(2)小红想打算用过氧化氢溶液为原料,较快的制取并收集一瓶相对纯净的氧气,应选用上述装置组合是 ,该反应的方程式为 。二氧化锰在反应后是否可以回收再利用? (填是或否)。若用排空气法收集氧气,应选用上述装置中的 ,原因是: 。
(3)化学兴趣小组的同学在研究氨气的性质时,做了下面两个实验:
根据上述实验现象,写出氨气的两点性质 、 。
17.化学反应前后,元素的种类不会发生改变
(1)元素的种类由 决定;
(2)下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是______(填字母)。
A.氢气在氧气中燃烧
B.水的蒸发
C.水的电解
D.水的净化
E.盐能溶解在水中
18.2021 年世界水日的主题是“珍惜水、爱护水”,回答下列问题。
(1)①下列图标是我国“国家节水标志”的是 (填字母,下同)。
A. B. C. D.
②保护水资源是全人类的责任,下列做法合理的是 。
A.工业废水直接排放 B.大量开采利用地下水
C.生活污水集中处理和排放 D.农业浇灌改漫灌为喷灌、滴灌
(2)化学兴趣小组收集了一瓶浑浊的河水,模拟自来水厂进行水的净化实验,实验流程如下图所示,请回答下列问题。
①操作 1 的名称是 。
②操作 2 主要是除去液体乙中的色素和异味,所选用的装置是 (填字母)。
③取少量净化水于试管中, ,若出现较多浮渣,则为硬水。
(3)用如图所示装置进行电解水实验。
①b 管是与电源的 (填“正极”或“负极”)相连。
②设计实验验证b 管中生成的气体。
步骤 现象 结论(用化学方程式表示)
(4)1783 年,拉瓦锡利用下图装置探究水的组成。
①水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(四氧化三铁)和“可燃空气”,该反应中化合价降低的元素是 。
②将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
《水的组成》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D C B B A D A D
1.C
【详解】A、水可以参加很多反应,例如水可以在通电的条件下反应产生氢气和氧气,不符合题意;
B、蒸馏是一种净水方法,可除去水中的可溶性杂质,不符合题意;
C、水是由水分子构成的,符合题意;
D、水是常见的溶剂之一,可以溶解许多物质,不符合题意;
故选C。
2.C
【详解】A、冰块能浮在水面上,不能说明水有三态变化,故A错误;
B、冰块能浮在水面上,是因为冰的密度小于水的密度,故B错误;
C、冰块能浮在水面上,是因为冰的密度小于水的密度,故C正确;
D、冰和水是同一种物质的不同状态,但是与冰块能浮在水面上无关,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】电解水的化学方程式为,由电解水的化学方程式可知,水、氢气和氧气的质量比为,故选D。
4.C
【详解】A. 稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量及时扩散,防止酸液飞溅,切不可将水倒入硫酸中,在量筒中进行,会导致量筒刻度不准确,错误; B. 氧气验满: 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明已经集满氧气,错误;C. 氢气验纯,采用向下排空气法收集一试管氢气,用手指堵住试管口,管口向下靠近酒精灯,移开手指,点燃氢气,如果能听到尖锐的爆鸣声,证明氢气不纯,正确; D. 蒸发结晶时应该用玻璃棒搅拌,使液体受热均匀,防止液体飞溅,错误。故选C。
5.B
【详解】A、氢氧化钙的溶解度随温度升高反而减小,所以Ca(OH)2的溶解度的关系为:20℃>60℃,选项错误;
B、水呈中性,其pH=7,稀氨水呈碱性,其pH>7,所以水与稀氨水的pH关系为:水<稀氨水,选项正确;
C、合金的硬度比成分金属的硬度大,所以黄铜与铜的硬度的关系为:黄铜>铜,选项错误;
D、电解水时,生成的氢气与氧气的体积比为2:1,所以电解水生成的气体体积:H2>O2,选项错误,故选B。
6.B
【详解】把含有CO2、CO、H2、N2的混合气体,依次通过足量的澄清石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应产生碳酸钙和水,二氧化碳被吸收,然后通过灼热的CuO,一氧化碳与氧化铜反应产生铜和二氧化碳,氢气和氧化铜反应产生铜和水,将反应后的气体冷却,最后得到的气体是:氮气和二氧化碳气体;故选:B。
7.A
【详解】A、,。开始消耗的盐酸质量相同,则生成氢气质量相同,故开始两斜线重合,后因稀盐酸过量,等质量的铁消耗稀盐酸更多,生成的氢气多,拐点高些,故A选项图像与对应叙述关系正确;
B、通电分解水,生成氢气和氧气的体积(而不是质量)之比为2:1,故B选项图像与对应叙述关系错误;
C、向氢氧化钠溶液中加水稀释,溶液的碱性变弱,但溶液始终显碱性,溶液的pH不可能小于或等于7,故C选项图像与对应叙述关系错误;
D、向一定量的稀硫酸和硫酸镁的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,溶液中的硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,一开始就产生沉淀,故D选项图像与对应叙述关系错误。
故选A。
【点睛】此题属于图像题,常在选择题比较靠后的位置出现,通常有一定的难度,需要读懂所给的图形才能作对题目,对考生灵活运用知识的能力要求较高。
8.D
【详解】A、明矾溶于水能形成胶状物,可吸附水中悬浮的杂质,使其沉降,但不能杀菌消毒,与胆矾无关,该选项叙述不正确;
B、农药能杀死害虫,则不能完全禁止使用农药,该选项叙述不正确;
C、电解水生成氢气和氧气,但该方程式没有标注生成物状态,正确的为,该选项叙述不正确;
D、电解水时,产生的氢气和氧气的体积比为2:1,该选项叙述正确。
故选D。
9.A
【详解】①.氢气和一氧化碳都是难溶于水的气体,并且通入水中都是没有任何现象,所以无法区分,故①不可采用;
②.分别将两种可燃性气体点燃,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,如果烧杯内壁有水雾产生,则为氢气,另一种气体就是一氧化碳,所以②可以采用;
③.分别将二者燃烧的产物,通入到澄清石灰水中,一氧化碳燃烧后生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氢气燃烧生成水通入石灰水无现象,故③可以采用;
④.氢气和一氧化碳都具有还原性,都能使灼热的氧化铜被还原成为铜,氢气还原氧化铜除了生铜以外,还会生成水,一氧化碳还原氧化铜,除了生成铜以外还会生成二氧化碳,所以在进一步检验生成的产物当中是有水还是有二氧化碳,也可以将二者区分开,故④是可以采用的方法。
故选A。
10.D
【详解】A、反应生成一种最轻的气体的气体,该气体为氢气,氢气是由氢元素组成,而食盐水的溶质是氯化钠,氯化钠是由钠元素和氯元素组成,根据质量守恒定律的实质:化学反应前后,元素种类不变原则可知,该反应的反应物中一定含有氢元素,即反应物一定不只有氯化钠,选项说法正确,故不符合题意;
B、氢气密度最小,属于最轻的气体,选项说法正确,故不符合题意;
C、氯化钠中含有的金属元素是钠元素,生成物中有两种气体,它们都是由非金属元素组成,根据质量守恒定律的实质:化学反应前后,元素种类不变原则可知,“碱”中含有钠元素,属于氢氧化钠,选项说法正确,故不符合题意;
D、“另一种气体”不可能是O2,因为生成物中有氢气,氢氧化钠和另一种气体,根据质量守恒定律的实质:化学反应前后,元素种类不变原则可知,反应物中有氯元素,因此,另一种气体中也有氯元素,而氧气中不含有氯元素,选项说法错误,故符合题意,
故选D。
11.(1)B
(2)D
(3)A
(4)E
【详解】(1)氢气燃烧生成水,燃烧的集气瓶内壁产生少量水滴,故填B;
(2)铁不能在空气中燃烧、只能在纯氧中燃烧,燃烧时火星四射,生成黑色固体,故填D;
(3)硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成二氧化硫,二氧化硫有毒,有刺激性气味,故填A;
(4)能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,碳燃烧生成二氧化碳,故填E。
12.(1)③
(2)不用加热,不用通电,操作简单,还能将人呼吸产生的二氧化碳转化为呼吸所需要的氧气
【详解】(1)①加热高锰酸钾,需要在加热的条件下才能放出氧气,而加热时也会消耗氧气,不适宜在潜水器中供给氧气;
②水通电生成氢气和氧气,需要通电,消耗电能,不适宜在潜水器里供给氧气;
③在常温下过氧化钠固体和二氧化碳反应,常温下就能发生,且可以把空气中的二氧化碳转化为氧气,供给氧气的同时吸收了人体呼出的二氧化碳,适宜在潜水器里供给氧气;
④过氧化氢在常温下分解生成水和氧气,但不能将二氧化碳转化为氧气,不适宜在潜水器里供给氧气;
综上最适合潜水艇里制氧气的方法是③;
(2)与其他方法相比,这种方法不用加热,不用通电,操作简单,还能将人呼吸产生的二氧化碳转化为呼吸所需要的氧气。
13.(1)AC
(2)Ca (OH)2
(3)
(4)B
【详解】(1)pH<5.6的雨水属于酸雨,故A、C地区属于酸雨区域;
(2)酸雨会导致土壤酸化,农业上通常用氢氧化钙来改良酸性土壤,因为氢氧化钙显碱性,故填:Ca(OH)2;
(3)水通电生成氢气和氧气,化学方程式为:;
(4)电解水“正氧负氢”,管b与负极相连,生成的是氢气,管b中溶液pH大于7,存在OH-,故选B。
14.(1) H2O H2 Ne SO2
(2) 不变 增大 化学变化
(3) CH4 29 252
【详解】(1)①最常用的溶剂是水,化学式为:H2O;
②氢气具有可燃性,且氢气是由氢元素组成的纯净物,属于单质,化学式为:H2;
③氖气属于稀有气体,氖气由氖原子构成,化学式为:Ne;
④二氧化硫能导致酸雨的发生,属于空气污染物,且二氧化硫是由S、O元素组成的化合物,属于氧化物,故填:SO2;
(2)①液态水变成水蒸气的过程中,水分子本身大小不变;水分子运动速率增大;
②自来水用液氯消毒杀菌,发生了氯气与水的反应,且发生了蛋白质变性,有新物质生成,属于化学变化;
(3)①甲烷的化学式为:CH4;
②由化学式可知,该物质的一个分子中含15个碳原子、10个氢原子、2个氮原子、2个氧原子共29个原子;
③苯并芘的化学式量为:12×20+12=252。
15.(1) a 铁管质量增加部分缘干铁与空气中的氧气发生了反应
(2) 增强水的导电性 氧气在水中溶解度比氢气大 可能是石墨会与氧气反应生成的CO2与Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀导致的浑浊;可能是随着水的减少,Ca(OH)2溶液变成饱和溶液而析出晶体导致的浑浊;可能是通电时温度升高,氢氧化钙的溶解度变小,固体析出导致的浑浊
【详解】(1)①拉瓦锡实验中,反应后生成物的元素种类有铁、氧、氢,反应前也必须含有这三种元素,已知铁由铁元素组成,故水由氢、氧两种元素组成,但是不能确定水分子的构成,故选a ;②铁与水蒸气在高温下反应生成了氢气和四氧化三铁,反应的化学方程式为。③拉瓦锡测得铁管增加的质量大于所收集到氢气质量的8倍,其原因可能是部分铁在高温条件下与空气中的氧气发生了反应。
(2)①兴趣小组向水中加入一定量NaOH溶液目的是增强水的导电性。②实验发现,相同时间内,管a与管b中收集到的气体体积之比均小于1:2。还可能的原因是氧气在水中溶解度比氢气大,溶解于水中的氧气比氢气多。③兴趣小组用Ca(OH)2溶液代替NaOH溶液再次进行图2实验,发现a管电极处Ca(OH)2溶液变浑浊,可能原因有:可能是石墨与氧气反应生成的CO2与Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀导致的浑浊;可能是随着水的减少,Ca(OH)2溶液变成饱和溶液而析出晶体导致的浑浊;可能是通电时温度升高,氢氧化钙的溶解度变小,固体析出导致的浑浊。
16. 偏小 氢气 2H2O 2H2↑+O2↑ 氢元素、氧元素组成的 质量守恒定律 氢原子、氧原子 试管 长颈漏斗 BC 2H2O2 2H2O+O2↑ 是 E 氧气密度比空气大 密度比空气小 易溶于水
【详解】[探究1]
(1)实验没有等到装置冷却至室温就打开止水夹,由于瓶内气体温度偏高,气压偏大,会导致测量结果小,故填:偏小;
(2)在实验过程中,a管与负极连接,产生的气体是氢气,电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:2H2O 2H2↑+O2↑,根据两极生成的气体确定了水是由氢元素、氧元素组成的,得出此结论的理论依据是质量守恒定律,该过程中不变的微粒是氢原子、氧原子;
[探究2]
(1)仪器①的名称为试管,仪器①的名称为长颈漏斗;
(2)用过氧化氢溶液为原料制取氧气为固液不加热型,并收集一瓶相对纯净的氧气,应选用上述装置组合是BC;该反应的方程式为2H2O2 2H2O+O2↑;二氧化锰在反应中是催化剂,在化学变化前后质量和化学性质都不变,可以回收再利用;若用排空气法收集氧气,应选用上述装置中的E,原因是:氧气密度比空气大;
(3)根据上述实验现象,写出氨气的两点性质密度比空气小、易溶于水。
17.(1)质子数
(2)AC
【详解】(1)根据课本内容,质子数决定元素种类。
(2)BDE三个选项都是物理变化无法证明水是由氢元素和氧元素组成,A和C选项都发生化学变化,证明水由氢元素和氧元素组成。
【点睛】本题主要考查质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。
18.(1) B CD
(2) 过滤 A 加入肥皂水,振荡
(3) 负极 打开活塞,将燃着的木条伸到b管尖嘴口,并罩上洁净干燥的烧杯,观察现象 b管气体被点燃,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾
(4) 氢元素 水蒸气
【详解】(1)①A、这是可循环利用标志,不符合题意;
B、是我国节水标志,符合题意;
C、是中国环境标志,不符合题意;
D、是节能标志,不符合题意。
综上所述:选择B。
②A、工业废水应处理后排放,否则会污染环境,故A不合理。
B、应合理开采利用地下水,故B不合理。
C、生活污水集中处理和排放,有利于减少水污染。C合理。
D、农业浇灌改漫灌为喷灌、滴灌,节约用水。D合理。
综上所述:选择CD。
(2)①经过操作1把固体和液体分离,所以操作1是过滤。
②操作 2 主要是除去液体乙中的色素和异味,所选用的药品是活性炭,由于入水口在下方净水效果更好,所以选用装置A。
③鉴别软硬水用肥皂水,所以取少量净化水于试管中,加入肥皂水若出现较多浮渣,则为硬水。
(3)①电解水时与电源正极相连那端产生氧气,与电源负极相连那端产生氢气,氢气体积是氧气体积的2倍。所以b 管是与电源的负极相连。
②b管中产生的是氢气,验证氢气的步骤是:打开活塞,将燃着的木条伸到 b 管尖嘴口,并罩上洁净干燥的烧杯,观察现象。
现象是:b 管气体被点燃,产生淡蓝色火焰;烧杯内壁有水雾。
氢气燃烧生成水,化学方程式
(4)①水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(四氧化三铁)和“可燃空气”,“可燃空气”就是氢气,它是水蒸气与铁反应生成,水蒸气中的氢为+ 1价,生成的氢气中氢的化合价为0。所以反应中化合价降低的元素是氢。
②将气体通过放在冷水中的铜管,使水蒸气液化而除去。所以答案是:水蒸气
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)